Analytical Modeling and Experimental Validation of Triboelectric Behavior in Kirigami Flexible Capacitive Sensors
Notice bibliographique
Résumé
Flexible capacitive sensors have attracted extensive attention in recent years, especially in their application for biomedical electrophysiological sensing, as they improve comfort and flexibility while being more robust to some types of motion artifacts (MAs). Due to their contactless nature, they are still susceptible to triboelectrification which, because of their flexibility, appears to be stronger and more unpredictable compared to their rigid counterparts. In this work, we propose a novel analytical model to predict and physically justify the triboelectric behavior of flexible capacitive sensors applied to nonflat surfaces. In particular, we consider the general case of an electrode conforming to a spherical surface, which loses contact because of a transversal motion. The model takes into account both the effect of the triboelectric voltage and the varying coupled capacitance, describing the different phases of the movement. Finally, electrical measurements were performed on the sensor, reproducing the same setup and dynamics in the laboratory. The results were compared to the analytical model and discussed: both the analytical and experimental results exhibit similar trends and voltage characteristics, with spike duration for each speed of 4.1, 2.1, and 0.9 s for the modeled effect and 4.6, 2.5, and 1.1 s for the corresponding experimental results. The presented analytical model was revealed to be accurate in describing the MAs caused by the considered motion and represents an important tool for describing and predicting similar artifacts for flexible capacitive sensors.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».